Вышедшие номера
Управление анизотропией дилатации в области мартенситного превращения в сплаве системы Ni-Mn-Ga-Si
Министерство образования и науки Российской Федерации, Работа выполнена при финансовой поддержке государственного задания Института проблем сверхпластичности металлов РАН
Мусабиров И.И. 1
1Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, Уфа, Россия
Email: irekmusabirov@mail.ru
Поступила в редакцию: 15 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 29 октября 2025 г.
Принята к печати: 30 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 28 ноября 2025 г.

Мартенситное превращение в сплавах Гейслера может сопровождаться различными функциональными эффектами, перспективными для практического применения. Но этому препятствует высокая термоциклическая хрупкость в литом состоянии. В работе представлены результаты сравнения дилатационных свойств в области мартенситного превращения сплава Ni-Mn-Ga-Si в крупнозернистом состоянии и с бимодальной структурой, обладающей сниженной термоциклической хрупкостью. Показано, что в результате формирования бимодальной структуры горячей деформацией ковкой (700 oC, e = 3.2) возникают внутренние напряжения (микронапряжения) преимущественной ориентации, приводящие к образованию мартенситных двойников попрек оси сжатия последнего этапа ковки. Образец в форме стрежня, вырезанный вдоль этого направления, скачкообразно сжимается, а вырезанный поперек наоборот удлиняется в процессе прямого мартенситного превращения. Таким образом, с помощью горячей деформации ковкой возможно управление анизотропией дилатации в процессе мартенситного превращения сплавов Гейслера системы Ni-Mn-Ga-Si. Ключевые слова: сплав Ni-Mn-Ga, сплав Гейслера, мартенситное превращение, дилатация, микронапряжения.
  1. S. Tavares, K. Yang, M.A. Meyers. Progress in Materials Science 132, 101017 (2023)
  2. V. Chernenko. Magnetostrictive Ni-Mn-based Heusler alloys. Encyclopedia of Smart Materials. Elsevier (2022). С. 160--176
  3. Q. Yang, X. Wu, Y. Gu, Y. Shi. J. Alloys Compd. 1035, 181559 (2025)
  4. S.Y. Yu, A.J. Gu, S.S. Kang, S.J. Hu, Z.C. Li, S.T. Ye, H.H. Li, J.J. Sun, R.R. Hao. J. Alloys Compd. 681, 1-5 (2016)
  5. K. Ahn. J. Alloys Compd. 978, 173378 (2024)
  6. В.В. Соколовский, М.А. Загребин, В.Д. Бучельников, В.В. Марченков. ФММ 124, 11, 1019-1024 (2023)
  7. V.V. Sokolovskiy, A.P. Kamantsev, V.D. Buchelnikov, V.V. Marchenkov. Physics of Metals and Metallography 125, 14, 1805-1813 (2024)
  8. В.И. Вальков, А.В. Головчан, И.Ф. Грибанов, О.Е. Ковалев, В.И. Митюк. ФТТ 66, 6, 988-999 (2024)
  9. Y. Shen, W. Sun, Z.Y. Wei, Q. Shen, Y.F. Zhang, J. Liu. Scripta Materialia 163, 14-18 (2019)
  10. Z. Li, Z. Li, Y. Lu, X. Lu, L. Zuo. Journal of Materials Science and Technology 117, 167-173 (2022)
  11. C. Huang, Y. Wang, Z. Tang, X. Liao, S. Yang, X. Song. J. Alloys Compd. 630, 244-249 (2015)
  12. J. Yang, H. Wang, Z. Li, N. Zou, H. Yan, B. Yang, L. Zuo. Acta Materialia 263, 119546 (2024)
  13. R. Chulist, E. Pagounis, P. Czaja, N. Schell, H. Brokmeier. Adv. Eng. Mater. 23, 2100131 (2021).
  14. A. Sozinov, N. Lanska, A. Soroka, W. Zou. Appl. Phys. Lett. 102, 2, 021902 (2013)
  15. Z. Zhou, P. Wu, G. Ma, B. Yang, Z. Li, T. Zhou, D. Wang, Y. Du. J. Alloys Compd. 792, 399--404 (2019)
  16. S.Y. Yu, A.J. Gu, S.S. Kang, S.J. Hu, Z.C. Li, S.T. Ye, H.H. Li, J.J. Sun, R.R. Hao. J. Alloys Compd. 681, 1--5 (2016)
  17. A.A. Mendonca, J.F. Jurado, S.J. Stuard, L.E.L. Silva, G.G. Eslava, L.F. Cohen, L. Ghivelder, A.M. Gomes. J. Alloys Compd. 738, 509--514 (2018)
  18. W. Everhart, J. Newkirk. Heliyon 5, 5, e01578 (2019)
  19. Q. Xia, X. Tian, W. Zhao, C. Tan, K. Zhang. Mater. Today Commun. 38, 108089 (2024)
  20. R. Chulist, W. Skrotzki, C.-G. Oertel, A. Bohm, H.-G. Brokmeier, T. Lippmann. Int. J. Mat. Research. 103, 5, 575-579 (2012)
  21. L. Wei, X. Zhang, M. Qian, X. Cui, L. Geng, J. Sun, L.V. Panina, H.-X. Peng. Mater. Design. 112, 339-344 (2016)
  22. R. Chulist, A. Bohm, E. Rybacki, T. Lippmann, C.G. Oertel, W. Skrotzki. Mater. Sci. Forum 702--703, 169--172 (2011)
  23. L. Wei, X. Zhang, J. Liu, L. Geng. AIP Advances 8, 5, 055312 (2018)
  24. D. Li, Z. Li, J. Yang, Z. Li, B. Yang, H. Yan, D. Wang, L. Hou, X. Li, Y. Zhang, C. Esling, X. Zhao, L. Zuo. Scripta Materialia 163, 116-120 (2019)
  25. I.I. Musabirov, I.M. Safarov, R.M. Galeyev, D.D. Afonichev, R.Y. Gaifullin, V.S. Kalashnikov, E.T. Dilmieva, V.V. Koledov, S.V. Taskaev, R.R. Mulyukov. Trans. Indian Inst. Met. 74, 2481--2489 (2021)
  26. I.D. Kurlevskaya, E.Y. Panchenko, A.B. Tokhmetova, E.I. Yanushonite, A.S. Eftifeeva, N.Yu. Surikov, E.E. Timofeeva, Yu.I. Chumlyakov. Phys. Mesomech. 27, 398--408 (2024)
  27. Е.Е. Тимофеева, Е.Ю. Панченко, М.C. Дмитриенко, Э.И. Янушоните, И.Д. Фаткуллин, Ю.И. Чумляков. Письма в ЖТФ 51, 11, 46-51 (2025)
  28. Z. Lin, X. Wang, F. Zhu, B. Li, S. Bi. Mater. Today Commun. 47, 112952 (2025)
  29. J. Meng, L. Xie, Q. Yu, J. Wang, C. Jiang. Acta Materialia 263, 119469 (2024)
  30. Q. Zhai, F. Bu, Y. Cheng, J. Zhang, Y. He. J. Magn. Magn. Mater. 629, 173246 (2025)
  31. Р.Ю. Гайфуллин, А.Б. Гаджиев, А.М. Алиев, С.В. Таскаев, И.И. Мусабиров. Радиотехника и электроника 68, 4, 346-352 (2023)
  32. И.И. Мусабиров, И.М. Сафаров, Р.М. Галеев, Р.А. Гайсин, В.В. Коледов, Р.Р. Мулюков. ФТТ 60, 6, 1051-1057 (2018)
  33. И.И. Мусабиров, И.М. Сафаров, Р.М. Галеев, Д.Д. Афоничев, Р.Ю. Гайфуллин, В.В. Коледов, С.В. Таскаев, Р.Р. Мулюков. Челябинский физико-математический журнал 5, 4-2, 601-611 (2020)
  34. I.I. Musabirov, R.Y. Gaifullin, A.B. Gadjiev, A.M. Aliev, E.T. Dilmieva, S. Kramer, Yu.S. Koshkid'ko. J. Magn. Magn. Mater. 594, 171892 (2024)
  35. И.И. Мусабиров, И.М. Сафаров, Р.М. Галеев, Д.Д. Афоничев, В.В. Коледов, А.И. Рудской, Р.Р. Мулюков. Физика и механика материалов 33, 1, 124-136 (2017)
  36. W.H. Wang, G.H. Wu, J.L. Chen, C.H. Yu, S.X. Gao, W.S. Zhan, Z. Wang, Z.Y. Gao, Y.F. Zheng, L.C. Zhao. Appl. Phys. Lett. 77, 20, 3245--3247 (2000).
  37. F. Xiong, Y. Liu, E. Pagounis. J. Magn. Magn. Mater. 285, 410-416 (2005)
  38. T. Liang, C. Jiang, H. Xu. Mater. Scien. Engineer. A. 402, 5-8 (2005)
  39. A.N. Vasilev, E.I. Estrin, V.V. Khovailo, A.D. Bozhko, R.A. Ischuk, M. Matsumoto, T. Takagi, J. Tani. Int. J. Appl. Electromagn. Mechan. 12, 35-40 (2000)
  40. Ю.В. Калетина, Е.Г. Герасимов, В.А. Казанцев, А.Ю. Калетин. ФТТ 59, 10, 1978-1983 (2017)
  41. И.И. Мусабиров, Х.Я. Мулюков, В.В. Коледов, В.Г. Шавров. ЖТФ 81, 3, 108-111 (2011)
  42. I.I. Musabirov, I.M. Safarov, R.R. Mulyukov, I.Z. Sharipov, V.V. Koledov. Letters on Materials 4, 4(16), 265-268 (2014).